Zigbee技术在人员定位系统中的应用

2010-05-13 19:02:06来源: Chinaaet
  建立定位网络:
  
  1.根据现场实际需要,沿坑道每隔200米距离(与井下电源接口位置一致),工作面距离则可降低为50米在坑道适当位置(例如顶部)设置一个Zigbee网络模块(可采用电池驱动或使用其他电源),同时在其他需要定位和网络连接的地方,也安置相应的Zigbee网络模块;为了避免井下环境对无线信号的干扰,所有无线网络模块使用的都是抗干扰的直序扩频通信方式,而且,每个模块都有接收信号强弱指示功能(RSSI)
  
  2.所安置的网络模块将自动组成一个Zigbee通信网络,在布置网络模块的位置时,注意应使每个模块至少可与两个以上的模块进行通信,即避免“单线通信联系”,以保证Zigbee 网络通信的可靠性。这个通信网络实际就是一个定位网络,每一个网络节点就是一个定位点,只不过比起使用RFID来定位的方法,我们的网络节点还可通过读取移动目标的信号强度,来确定移动目标的位置信息。另外,Zigbee网络节点体积要小得多,而且网络节点之间的通信,不一定要使用额外的光纤或通信电缆来进行连接。
  
  移动目标的无线身份卡模块:
  
  1.每一个需要定位的移动目标(例如矿工),都需要随身携带一个无线身份卡模块,或固定在安全帽上的一个纽扣电池驱动的全封闭的模块约(50 x 40 x 8 mm)大小,每个模块的发射功率小于1/1000瓦. 建议使用我们的简化了功能的SC8836A,或低成本的SC8836A模块。
  
  2.为了增加电池使用寿命,无线身份模块每隔5 -- 30 秒发射一个身份码信号。为了避免井下环境对无线信号的干扰,所有无线身份卡模块使用的都是抗干扰的直序扩频通信方式;同时,在紧急情况时,还可以通过卡上的按钮,随时发出紧急求救信息。
  
  3.该无线身份模块还可与瓦斯探测等传感器相连,这样,不仅可以根据需要,机动灵活的在不同位置(特别是采掘面)采集各种安全生产所需的信息(例如瓦斯浓度,风压风速等),同时自动地将采集点的位置信息和相关信息传给监控中心。这种瓦斯采集点可以安放在采掘面的某个固定位置,并随采掘面的移动而移动,也可让瓦斯安检人员随设携带,十分方便。当瓦斯浓度超标时,该无线模块可以立即通过Zigbee网络,将浓度信息,位置信息和报警信号传往监控中心,必要时,将同时启动其它联动的应急设备;
  
  4.调整无线定位身份卡模块的发射功率,使其至少能够与一个定位节点模块通信。
  
  移动目标位置的确定:
  
  1.当只有一个定位节点收到某个移动身份卡的信号时,这个定位点的位置就是这个移动目标的位置;
  
  2.当有两个定位节点同时收到某个移动身份卡的信号时,这两个定位点之间的中间位置,就是该移动目标的位置;
  
  3.当利用信号强度改进定位精度时,某个定位节点接收到的某个移动身份卡的信号强弱,还可用来决定该移动目标距离这个定位节点远近,信号越强,则离开这个定位节点越近,信号强度与到该定位点距离的函数关系,可以通过预先的简单实际测量获得。当有两个定位节点同时接收到某一个移动目标的信号时,我们就可以确定,移动目标必定位于这两个定位节点之间的某处,其具体的位置,可以利用这两个定位点所接收到的该移动目标信号强度的具体值,通过简单计算和现场实测校正来得到。
  
  值得注意的是,在环境较为复杂的地方,特别是定位区域并非线状的地方,例如某些作业面,我们需要通过增加定位节点数量的方法来提高定位精度。

关键字:Zigbee  人员定位系统

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/0513/article_1215.html
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